Postbióticos: estrategia para soportar la inmunidad del camarón

Por: Diego De La Cadena*

A medida que los productores continúen buscando formas de proteger su inversión en cada ciclo, los postbióticos continuarán ganando impulso en la producción de camarones y peces como una estrategia para soportar el crecimiento y la supervivencia frente a desafíos impredecibles.

Cuando hay un brote de enfermedad, los productores acuícolas pueden recurrir a antibióticos para tratar a camarones y peces. Aunque los antibióticos pueden salvar los organismos, también tienen inconvenientes. Entonces, cada vez más productores se preguntan: ¿cómo podemos evitar la necesidad de los antibióticos?

Los postbióticos están surgiendo como una estrategia para soportar la inmunidad en camarones y otras especies acuáticas. La investigación indica que estos pueden apoyar la diversidad del microbioma intestinal y la salud inmunológica.

“Cuando los camarones en cultivo se encuentran frente a factores estresantes, como cambios en temperatura y química del agua, aumenta su susceptibilidad a las infecciones bacterianas.”

Por lo tanto, es crucial dotarlos con un sistema inmunitario preparado. Un sistema inmunitario preparado está listo para responder y recuperarse rápidamente de los patógenos. Más importante aún, mientras el sistema de defensa está esperando ser activado, no le quita energía para el crecimiento y el desarrollo.

Descripción general de la inmunidad en el camarón

Los camarones solo tienen un sistema inmunitario innato, el cual produce respuestas genéricas a los patógenos. Cuando el sistema inmunitario innato se encuentra con un patógeno, no reconoce el tipo de patógeno, simplemente sabe que es extraño y prepara un ataque.

Los animales vertebrados (humanos, peces y otros) tienen un sistema inmunitario innato y otro adaptativo. El sistema inmunitario adaptativo aprende a reconocer patógenos y crea moléculas nuevas y específicas para ayudar a combatir las infecciones.

Cuando el sistema inmunitario adaptativo se reencuentra con el patógeno, lo reconoce y puede reaccionar rápidamente. Este sistema de reconocimiento es beneficioso para combatir las infecciones repetidas y es por esta razón que las vacunas funcionan.

Aunque los camarones solo tienen un sistema inmunitario innato, este es muy complejo. Comprende muchas células, compuestos y genes, todos trabajando juntos para detectar, desactivar y eliminar patógenos. Estos son algunos de los compuestos y mecanismos notables en el camarón:

Fenoloxidasa: el mecanismo inmune más efectivo

Se considera que la melanización es el mecanismo inmunitario más efectivo en los invertebrados, como el camarón (Amparyup et al., 2013). En este proceso, el compuesto crítico es la melanina, el mismo compuesto que produce pigmento en la piel humana.

“Las moléculas de melanina rodean a los patógenos y los desactivan al unirse a las proteínas en sus superficies.”

Aunque el paso final de la unión es relativamente directo, la producción de melanina está controlada por una serie compleja de interacciones llamadas Sistema de Profenoloxidasa, o ProPO. Primero, las moléculas de detección descubren un invasor.

Posteriormente, a través de una serie de reacciones, se produce la enzima fenolaxidasa, la cual constituye el factor limitante de la tasa en la producción de melanina: más fenoloxidasa significa un aumento de la melanina.

Hemocitos y estallido respiratorio

Los componentes celulares del sistema inmunitario también juegan un papel crítico. Los hemocitos, la primera línea de defensa, son células circulantes que envuelven materiales invasores en un proceso llamado fagocitosis.

Una vez que la célula es engullida, libera moléculas altamente reactivas que pueden descomponer el patógeno. La liberación de estas moléculas se llama estallido respiratorio (o estallido oxidativo).

Efecto de la lisozima en las paredes celulares

Si bien los hemocitos pueden engullir y descomponer algunos patógenos, las bacterias pueden representar un desafío debido a la pared celular protectora que las rodea. La lisozima es uno de los compuestos en el sistema inmunitario del camarón con capacidad para romper la pared celular bacteriana. Con una pared celular debilitada, las bacterias son más vulnerables a otros ataques del sistema inmunitario.

Impacto de los postbióticos en los parámetros inmunitarios

Los estudios han encontrado que los camarones alimentados con postbióticos tienen niveles más altos de parámetros inmunitarios (como fenenoloxidasa, lisozima y hemocitos) y tienen una mayor actividad de fagocitosis y estallido respiratorio.

Aunque estos parámetros inmunes son más altos, parece que el sistema inmunitario está preparado y no completamente activado. Esto es evidente en condiciones de bajo desafío, en las que los organismos alimentados con postbióticos tienen un mayor crecimiento en comparación con aquellos que no reciben postbióticos.

En condiciones de alto desafío, se ha encontrado que los camarones alimentados con postbióticos sobreviven a un ritmo más alto en comparación con el grupo de control. Durante un estudio de dos meses en condiciones naturales en estanques de cultivo con presencia de Vibrio a < 2,500 CFL/ml, los camarones recibieron postbióticos o ninguno (Sanguin & Troncoso, 2019).

En esta condición de bajo desafío, los camarones que recibieron postbióticos tuvieron una actividad de fenoloxidasa significativamente mayor (81%) (Figura 1) y una tendencia a aumentar el conteo total de hemocitos (6% más alto).

Los camarones alimentados con postbióticos también superaron al control en términos de desempeño: mayor ganancia de peso (8%), menor factor de conversión alimenticia (-11%) y mayor supervivencia (12%) (Figura 2).

En otro estudio en tanques de cultivo con alto desafío de Vibrio, los camarones blancos del Pacífico alimentados con postbióticos tuvieron niveles aún más altos de parámetros inmunitarios y supervivencia (Corneillie et al., 2019).

Durante seis semanas, los camarones fueron alimentados con postbióticos o dieta control antes de ser desafiados con una cepa de Vibrio parahaemolyticus causante de EMS/AHPND.

Siete días después del desafío, los camarones alimentados con el postbiótico tuvieron un estallido respiratorio significativamente mayor (83%), porcentaje de células fagocíticas (45%) y supervivencia (77%) en comparación con el grupo de control (Figuras 3 y 4).

Los camarones alimentados con postbióticos también mostraron tener una tendencia a una mayor actividad de la fenoloxidasa.

Un producto, múltiples efectos

La lucha contra los patógenos requiere energía. El camarón tiene una serie de estrategias inmunes innatas para combatir la infección, pero el requerimiento de energía puede restar desempeño.

Es por eso que un sistema inmunitario preparado es importante; está listo para responder de manera rápida cuando ocurre un desafío, pero no está completamente activo y, por lo tanto, no le quita energía a otras funciones corporales, como el mantenimiento o el crecimiento.

La preparación del sistema inmunitario de los camarones y los peces puede ayudar a los productores a soportar el crecimiento y estar preparados si ocurre un desafío. Los postbióticos pueden ayudar a proporcionar este amplio apoyo para camarones y peces porque no son un solo producto compuesto.

Los postbióticos contienen numerosos metabolitos que pueden tener una amplia gama de efectos en los organismos, desde la modulación del microbioma intestinal hasta la preparación del sistema inmunitario.

Los efectos de la preparación que los postbióticos parecen tener en el sistema inmunitario pueden estar contribuyendo a los resultados que los investigadores están empezando a ver: los camarones alimentados con postbióticos parecen superar en desempeño a los que no los reciben cuando hay bajos niveles de bacterias presentes y sobreviven mejor cuando son desafiados por niveles más altos de bacterias.

A medida que los productores continúen buscando formas de proteger su inversión en cada ciclo, los postbióticos continuarán ganando impulso en la producción de camarones y peces como una estrategia para soportar el crecimiento y la supervivencia frente a desafíos impredecibles.
“PARA USO DEL MÉDICO VETERINARIO”

Este artículo es patrocinado por DVAQUA

Referencias
Aguirre-Guzman, G. et al. 2009.
Penaeid shrimp immune system. Thai J. Vet. Med. 39(3): 205-215 Amparyup, P. et al. 2013.
Prophenoloxidase system and its role in shrimp immune response against major pathogens.
Fish & Shellfish Immunology 34: 990-1001. Corneillie, S. et al. Fermented Yeast Product (DVAQUA) Shows Strong Protection Against EMS/AHPND in Whiteleg Shrimp Litopenaeus vannamei.
WAS 19-21 June 2019, Chennai, India. Sanguin, S. & J. Troncoso. Concept in Shrimp Feed Against Bacterial Diseases in Whiteleg Shrimp Litopenaeus vannamei. WAS 19-21 June 2019, Chennai, India. Este documento se proporciona a solicitud del interesado, con fines informativos, exclusivamente. Estos materiales no constituyen ni están destinados a constituir un asesoramiento veterinario, legal o regulatorio.
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